钾营养高效利用玉米转基因新种质创制及筛选体系建立

【摘要】玉米作为我国重要的粮食作物之一，虽然近些年的总产量不断增长，但是整个玉米的供给上仍存在很大的缺口，需要大量的进口来满足国民不断增加的需求。再加上人口的不断增加，人类活动对我国乃至全球环境的影响不断加深，气候变暖和极端的气候现象发生的越来越频繁。而土壤中原本就十分匮乏的钾含量随着钾矿资源的不断开采，变得愈发的雪上加霜。近年来，随着转基因玉米技术的飞速发展，对相同钾条件下的钾资源利用率上，有了很大的提高，减少了吸收率的浪费。本实验利用构建好的分别含有AlHAK1、AtCBL9、AtAKT1基因的植物表达载体对玉米受体材料PH4CV、PH6WC和KW8381进行遗传转化，获得的T1/T2材料进行连续两年的严格自交，经PCR分子检测后，分别获得转AlHAK1、AtCBL9、AtAKT1基因的高代转基因阳性植株23、17、3株。其中，T4代材料中转AlHAK1植株和AtCBL9植株的PCR阳性率分别达到了38.14％和37.53％。选取转AtCBL9基因的阳性植株进行了Southern杂交验证，结果显示外源基因已经整合到受体材料基因组中。进一步的RT-PCR和qRT-PCR验证表明，外源基因在玉米中能够发生转录，且转录水平有所不同。通过这样的多途径筛选，最终获得转基因新种质。通过水培和沙培的室内培养方式对8个玉米骨干自交系进行筛选，最终获得适用于玉米材料筛选的营养液配方和两个对钾离子胁迫具有显著性差异反应的筛选浓度0.25mmol/L和3.25mmol/L。最终建立完善的沙培筛选体系用于转基因玉米材料耐钾性筛选，并对转AlHAK1和AtCBL9植株的钾吸收能力进行研究，表明外源基因的转入在一定程度上提高了玉米材料对低钾胁迫的耐受能力，提高了钾的利用效率。
【作者】董志遥；
【导师】原亚萍；
【作者基本信息】吉林大学，植物学，2014，硕士
【关键词】玉米；钾营养；AlHAK1；AtCBL9；AtAKT1；花粉管通道法；筛选体系建立；

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